ANALISIS KENYAMANAN THERMAL RUANG KELAS B1 FEM IPB MENGGUNAKAN TEKNIK SIMULASI BERDASARKAN COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS RAHMAT RIZANI

Transkripsi

1 ANALISIS KENYAMANAN THERMAL RUANG KELAS B1 FEM IPB MENGGUNAKAN TEKNIK SIMULASI BERDASARKAN COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS RAHMAT RIZANI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Kenyamanan Thermal Ruang Kelas B1 FEM IPB Menggunakan Teknik Simulasi Berdasarkan Computational Fluid Dynamics adalah benar karya saya dengan arahan pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skipsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, September 2013 Rahmat Rizani NIM F

4 ABSTRAK RAHMAT RIZANI. Analisis Kenyamanan Thermal Ruang Kelas B1 FEM IPB Menggunakan Teknik Simulasi Berdasarkan Computational Fluid Dynamics. Dibimbing oleh MEISKE WIDYARTI. Pembangunan ruang kelas harus memperhatikan kenyamanan agar proses belajar mengajar dapat efektif. Untuk memperoleh kenyamanan harus memperhatikan aspek lingkungan yaitu menekan penggunaan energi dan mengurangi meningkatnya kerusakan lingkungan. Pada penelitian ini dilakukan analisis kenyamanan ruang kelas B1 FEM di IPB yang menggunakan atap bangunan dari beton dan berpendingin ruangan. Tujuan penelitian adalah mengetahui kondisi iklim lingkungan sekitar ruang kelas B1 dengan menggunakan teknik simulasi. Simulasi dibuat untuk mengetahui dinamika pola aliran udara, temperatur, dan kelembaban ruang kelas dengan halaman perkerasan dan halaman hijau serta membandingkannya. Penelitian ini dilaksanakan selama tiga bulan, dimulai sejak Bulan April hingga Juli 2013 dengan metode Computational Fluid Dynamics. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa perbandingan temperatur dan aliran udara pada halaman saat ini, halaman beton dan halaman tanaman adalah halaman tanaman terbukti mampu untuk mengurangi temperatur dan menciptakan keadaan nyaman. Keadaan nyaman suatu ruangan ditentukan oleh parameter temperatur, RH, dan kecepatan angin. Nilai temperatur efektif ruangan B1 dengan keadaan sekarang, halaman beton, serta halaman pohon dan rumput masing-masing sebesar 28.5 o C, 28.3 o C, dan 26 o C. Laju aliran udara di ruang kelas B1 dengan halaman tanaman sebesar m 3 /menit/orang sesuai dengan kriteria SNI kata kunci : halaman perkerasan, halaman hijau, pohon pelindung, kenyamanan termal, simulasi ABSTRACT RAHMAT RIZANI. Analysis of Thermal Comfort at B1 Classroom FEM IPB Using Computational Fluid Dynamics Simulation. Supervised by MEISKE WIDYARTI. Classrooms contstruction have to consider about thermal comfort, so that learning activities can be done effectively. The thermal comfort can be achieved by saving our nature with minimizing energy consumption and environment damage. This research is analyze thermal comfort of B1 Classroom FEM IPB which now used an outdoor concrete roof. The research objective is to determine the climate of B1 classroom using simulation technique. The simulation is done to determine and compare the dynamics of airflow pattern, temperature, and humudity of concrete and plant yard. The simulation was conducted based on Computational Fluid Dynamics method. The result shows that plants yard is can decrease temperature and increase the comfortable in B1 classroom than existing condition. The compare of thermal comfort condition in existing, concrete and plant outdoor yard are 28.5 o C, 28.3 o C, dan 26 o C. The airflow rate in B1 classroom with plants yard is m 3 /min/person and it reach a suitable condition based on SNI keywords : concrete yard, plant yard, shades, simulation, thermal comfort

5 ANALISIS KENYAMANAN THERMAL RUANG KELAS B1 FEM IPB MENGGUNAKAN TEKNIK SIMULASI BERDASARKAN COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS RAHMAT RIZANI Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

6

7 Judul Skripsi : Analisis Kenyamanan Thermal Ruang Kelas B1 FEM IPB Menggunakan Teknik Simulasi Berdasarkan Computational Fluid Dynamics Nama : Rahmat Rizani NIM : F Disetujui oleh Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng Pembimbing I Diketahui oleh Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr Ketua Departemen Tanggal Lulus:

8 PRAKATA Alhamdullilah, segala puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan semesta alam, Allah SWT. atas berkat kehendak dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. ALLAH SWT. yang telah memberikan ridho-nya sehingga dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan laporan berjalan dengan baik dan lancar. 2. Dr. Ir. Meiske Widyarti M.Eng, selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan pengarahan serta masukan-masukan yang sangat bermanfaat dalam penyusunan laporan. 3. Mama saya yang tidak henti-hentinya memberikan semangat, doa, dan dukungan selama penelitian. 4. Kak ulik, dan Mas Abi yang selalu ada untuk saya atas dukungan penuhnya dalam menyelesaikan penelitian ini. 5. Kak Ina, Anin, Bang Zega, Bang Oki, Bang Rendi, Mas Agus, dan Pak Ahmad yang telah membantu dan memberikan masukan yang berguna dalam penelitian ini. 6. Wildan, Andri, Hendra, Syahrul, Robi, Kak Herlan, Fakhriel, Iwal, Ocid, Irfan dan teman teman bermain badminton lainnya yang selalu ada waktu untuk saya ketika saya mengalami hambatan dalam melakukan penelitian ini. 7. Iam, Yuni serta seluruh teman-teman SIL 46, terima kasih kebersamaan dan dukungannya. Terdapat banyak kekurangan yang penulis rasakan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan masukan, baik kritik maupun saran untuk dapat memperbaiki kekurangan yang ada. Bogor, September 2013 Rahmat Rizani

9 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Perumusan Masalah 1 Tujuan Penelitian 2 Manfaat Penelitian 2 Ruang Lingkup Penelitian 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 Arsitektur Tropis 2 Arsitektur Hijau 3 Kenyamanan Thermal 3 Simulasi 4 Computational Fluid Dynamic (CFD) 5 METODE 6 Waktu dan tempat 6 Bahan 6 Alat 6 Prosedur Analisis Data 6 HASIL DAN PEMBAHASAN 13 Keadaan Lingkungan Sekitar Gedung Ruang Kelas B1 13 Modifikasi Halaman Gedung Ruang Kelas B1 17 Analisis Perbandingan Keadaan Awal, Halaman Beton, serta Halaman Tanaman 27 SIMPULAN DAN SARAN 34 Simpulan 34 Saran 35 DAFTAR PUSTAKA 35 LAMPIRAN 36 RIWAYAT HIDUP 58 viii viii ix

10 DAFTAR TABEL 1. Temperatur nyaman berdasarkan Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung 4 2. Perbedaan tingkat kenyamanan berdasarkan letak geografis dan suku bangsa 4 3. Data lingkungan gedung ruang kelas B Keadaan pengukuran di halaman saat jam Keadaan pengukuran di bagian tengah ruangan saat jam Hasil simulasi keadaan awal di bagian halaman saat jam Hasil simulasi keadaan awal di bagian tengah kelas saat jam Simulasi gedung ruang kelas B1 di bagian halaman beton saat jam Simulasi gedung ruang kelas B1 di bagian ruang tengah kelas dengan halaman beton saat jam Simulasi di bagian halaman dengan halaman pohon dan rumput saat jam Simulasi di bagian tengah ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput saat jam DAFTAR GAMBAR 1. School of Arts, Design, and Media di Universitas Nanyang, Singapura 3 2. Diagram alir penelitian 7 3. General setting analysis type 8 4. General setting fluids 9 5. General setting wall conditions 9 6. General setting initial dan ambient condition Jendela Initial Mesh Interface definisi solid materials Jendela Boundary Condition Kondisi gedung ruang kelas yang dikelilingi bangunan tinggi Bangunan luar dalam simulasi Analisis bioklimatik bagian tengah ruangan pukul dan Temperatur efektif bagian tengah ruangan pukul Keadaan awal ruang kelas B Ruang kelas B1 dengan halaman beton Denah sebaran temperatur dengan halaman beton ketinggian 0.75 m pukul Denah sebaran aliran udara dengan halaman beton ketinggian 0.75 m pukul Tampilan 3D sebaran angin di dalam ruang kelas menggunakan halaman beton pukul Sebaran RH gedung ruang kelas B1 dengan halaman beton tampak samping pukul

11 20. Denah sebaran RH di tengah ruang kelas B1 dengan halaman beton ketinggian 0.75 m pukul Ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput (a) Ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput (b) Denah sebaran temperatur gedung ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput ketinggian 0.75 m pukul Sebaran temperatur tampak samping di tengah ruang kelas B1dengan halaman pohon dan rumput pukul Sebaran RH gedung ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput tampak samping pukul Denah sebaran RH gedung ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput ketinggian 0.75 m pukul Tampak 3D sebaran angin di dalam ruang kelas menggunakan halaman pohon dan rumput pukul Grafik perbandingan temperatur outdoor gedung ruang kelas B1 ketinggian 0.75 m Grafik perbandingan kelembaban outdoor gedung ruang kelas B1 ketinggian 0.75 m Grafik perbandingan aliran udara outdoor gedung ruang kelas B Grafik perbandingan temperatur indoor gedung ruang kelas B1 ketinggian 0.75 m Grafik perbandingan kelembaban indoor gedung ruang kelas B1 ketinggian 0.75 m Grafik perbandingan aliran udara indoor gedung ruang kelas B Grafik perbandingan kondisi keadaan awal, halaman beton, dan halaman pohon Contoh fasade bangunan di Perumahan Yasmin VI Bogor yang menghadap ke arah barat Pengaruh pohon terhadap temperatur udara di sekitarnya Pengaruh jenis lantai halaman bangunan terhadap temperatur udara di sekitarnya 34 DAFTAR LAMPIRAN 1. Denah gedung kuliah B Data hasil pengukuran kondisi lingkungan Gedung Kuliah B Penampakan model Gedung Kuliah B1 pada Solidworks Hasil simulasi ruang kelas keadaan awal Gedung Kuliah B Hasil simulasi halaman keadaan awal Gedung Kuliah B Data hasil simulasi menggunakan halaman beton dalam ruang Gedung Kuliah B Data hasil simulasi di dalam ruang kelas menggunakan halaman pohon dan rumput dalam ruang Gedung Kuliah B Data hasil simulasi menggunakan halaman pohon dan rumput di lingkungan Data hasil simulasi menggunakan halaman beton di lingkungan Hasil temperatur efektif ketiga kondisi simulasi dalam ruang Gedung Kuliah B1 52

12 11. Hasil simulasi halaman pada ketinggian 0.75 m Gedung Kuliah B Hasil simulasi ruang kelas pada ketinggian 0.75 m Gedung Kuliah B Nomogram temperatur efektif Grafik Psikrometri Arah mata angin di halaman pada tanggal 24 Mei 2013 di halaman Arah mata angin gedung ruang kelas B1 57

13 PENDAHULUAN Latar Belakang Dewasa ini, penghematan energi merupakan hal yang sedang digencarkan oleh negara-negara dunia karena persedian bahan bakar fosil yang semakin menipis. Hal ini menuntut ditemukannya inovasi-inovasi untuk mencegah terjadinya kelangkaan bahan bakar fosil, seperti menemukan bahan bakar alternatif dan menciptakan teknologi yang ramah lingkungan. Salah satu aspek penting yang dapat menunjang prinsip penghematan energi adalah dari aspek konstruksi bangunan. Pada prinsipnya bangunan didesain untuk menciptakan kenyamanan bagi pengguna bangunan tersebut, namun konsep pembangunan yang terjadi sekarang adalah menciptakan bangunan yang nyaman tetapi boros energi. Contoh kasus yang terjadi adalah gedung perkantoran, perumahan, hingga institusi pendidikan. Konsep pembangunan ini harus dikembalikan ke konsep awal, dimana pembangunan yang diterapkan harus bersifat nyaman dan hemat energi, salah satu caranya adalah dengan mengoptimalkan kenyamanan thermal gedung tersebut. Menurut Frick (1998) dalam Prayogi (2012), kenyamanan thermal adalah suatu kondisi thermal yang dirasakan manusia yang dikondisikan oleh lingkungan dan benda-benda di sekitar maupun bangunan yang melingkupinya. Faktor-faktor yang mempengaruhi kenyamanan thermal adalah temperatur udara, aliran udara, kelembaban udara, kecepatan gerak (aliran) udara, tingkat pencahayaan, distribusi cahaya, serta intensifitas panas rata-rata dari dinding dan atap. Kenyamanan thermal setiap negara akan berbeda-beda satu sama lain disebabkan faktor geografis daerah. Salah satu baku mutu yang mengatur mengenai kenyamanan thermal di Indonesia adalah Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung yang diterbitkan oleh Yayasan LPMB-PU. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menciptakan ruang kelas yang hemat energi adalah dengan mengkondisikan halaman sekitar ruang kelas agar kenyamanan thermal sesuai dengan baku mutu sehingga tidak membutuhkan pendingin ruangan tambahan. Hal-hal yang dilakukan untuk mengkondisikan halaman tersebut adalah simulasi kondisi sebaran temperatur, kelembaban relatif (RH), dan aliran udara untuk mendapatkan nilai kenyamanan thermal efektif dalam ruang kelas tersebut. Studi kasus yang dilakukan berada di ruang kelas B1 FEM IPB karena ruang kelas ini sering digunakan untuk kegiatan belajar mengajar dengan menggunakan pendingin ruangan. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis kondisi lingkungan disekitar ruang kelas dan dampaknya terhadap kondisi kenyamanan ruang. Dalam penelitian ini dilakukan perbandingan kondisi ruang kelas beserta lingkungannya yang ditutupi oleh perkerasan dan hijauan. Dalam Penelitian ini digunakan teknik simulasi berbasis CFD (Computational Fluid Dynamics). Perumusan Masalah Tidak semua proses pembangunan berjalan sesuai dengan perencanaan gedung, salah satu contoh kasusnya adalah kasus pembangunan ruang kelas B1 Fakultas Ekonomi dan Manajemen (FEM) di IPB. Dalam tahap perencanaan,

14 2 ruang kelas ini direncanakan dengan konsep green roof, namun dalam proses pelaksanaan kondisi atap ruang kelas ini tidak dibuat konsep green roof. Hal ini berdampak pada ketidaksesuaian kenyamanan thermal yang sudah direncanakan sehingga kelas ini membutuhkan energi tambahan untuk pendingin ruangan. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini: 1. Melakukan pengukuran pola aliran udara, temperatur, dan kelembaban ruang kelas B1 FEM IPB pada kondisi saat ini. 2. Melakukan simulasi dinamika pola aliran udara, temperatur, dan kelembaban ruang kelas B1 FEM IPB dengan kondisi saat ini, kondisi halaman perkerasan dan kondisi halaman tanaman. 3. Melakukan analisis kenyamanan ruang kelas B1 FEM IPB pada kondisi saat ini dan dengan penggunaan kedua material diatas (perkerasan dan tanaman). Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini: 1. Penelitian ini dapat dijadikan referensi yang patut dipertimbangkan oleh institusi terkait dalam membangun ruang kelas agar mendapatkan kenyamanan thermal dengan konsep hemat energi. 2. Penelitian ini dapat dijadikan referensi dalam ranah lanskap bagi ruang kelas. Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian ini: 1. Simulasi pola aliran udara, sebaran temperatur, dan sebaran kelembaban udara halaman eksisting ruang kelas B1 FEM IPB baik dengan halaman perkerasan maupun halaman tanaman. 2. Simulasi pola aliran udara, sebaran temperatur, dan sebaran kelembaban udara halaman ruang kelas B1 FEM IPB dengan memodifikasi letak tanaman. TINJAUAN PUSTAKA Arsitektur Tropis Menurut Karyono (2010), arsitektur tropis adalah suatu karya arsitektur yang mampu mengantisipasi problematik yang ditimbulkan iklim tropis. Arsitektur tropis tidak hanya sebuah bangunan yang beratap lebar dan berteras namun harus memperhatikan masalah-masalah yang timbul di daerah tropis seperti hujan deras, terik matahari, temperatur dan kelembaban udara tinggi, serta kecepatan angin (aliran udara) yang rendah. Di Indonesia banyak sekali kekeliruan yang terjadi dalam arsitektur tropis, arsitek mengadopsi karya arsitektur negara subtropis untuk diterapkan namun dampak yang dihasilkan adalah ruangan yang sangat panas melebihi temperatur udara luar. Hal ini

15 disebabkan karena ketidakpedulian arsitek terhadap posisi matahari terhadap bangunan dan kurangnya pemahaman mengenai efek radiasi matahari. Sebagai contoh adalah gedung perkantoran yang memiliki banyak kaca, efek radiasi yang ditimbulkan matahri yang menembus bidang kaca adalah pemanasan ruang akibat efek rumah kaca. Untuk mengatasi hal ini biasanya ruangan akan dilengkapi dengan pendingin ruangan (AC) dalam kapasitas besar sehingga terjadi pemborosan energi. Arsitektur Hijau Arsitektur hijau adalah arsitektur yang minim konsumsi sumber daya alam, termasuk energi, air, dan material, serta minim menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan. Arsitektur hijau merupakan langkah untuk merealisasikan kehidupan manusia berkelanjutan (Karyono 2010). 3 Gambar 1. School of Arts, Design, and Media di Universitas Nanyang, Singapura Gambar 1 menunjukkan bangunan yang menerapkan konsep tanaman atap (green roof) untuk mereduksi pemanasan kawasan (heat urban island). Green roof adalah atap sebuah bangunan yang sebagian atau seluruhnya ditutupi dengan vegetasi dan media tumbuh, ditanam di atas membran anti air. Studi yang dilakukan oleh Brad Bass (2005) menunjukkan bahwa green roof dapat mengurangi hilangnya panas dan konsumsi energi dalam kondisi musim dingin. Kelebihan lain green roof adalah dapat menyerap air hujan, menyediakan zona isolasi bagi penghijauan, menciptakan habitat bagi satwa liar, membantu untuk menurunkan temperatur udara perkotaan, dan mengurangi efek pemanasan global. Penerapan green roof di Indonesia memiliki dua kendala utama, yaitu terbatasnya jumlah tenaga ahli yang mampu melakukan instalasi green roof dan kondisi keuangan sebagian besar masyarakat Indonesia tidak mampu untuk melakukan instalasi. Kenyamanan Thermal Kenyamanan thermal adalah suatu kondisi thermal yang dirasakan manusia diakibatkan oleh elemen-elemen arsitektur dan lingkungan. Menurut Szokolay dalam Talarosha (2005), kenyamanan tergantung pada variabel iklim (matahari/radiasi, temperatur udara, kelembaban udara, kecepatan angin), dan

16 4 beberapa faktor individual seperti pakaian, aklitimasi, usia, tingkat kegemukan, dan tingkat kesehatan. Indonesia mempunyai iklim tropis dengan kelembaban udara, temperatur udara, dan radiasi matahari yang relatif tinggi (Talarosha 2005). Kriteria arsitektur tropis tidak hanya dilihat dari estetika bangunan dan elemen-elemennya, namun lebih kepada kualitas fisik ruang yang ada di dalamnya, yaitu temperatur ruang rendah, kelembaban tidak terlalu tinggi, pencahayaan alam cukup, pergerakan udara memadai, serta terhindar dari hujan dan terik matahari (Karyono 2010). Menurut WB Wijaya dalam Prayogi (2012), secara umum kondisi ruangan yang ideal adalah memiliki temperatur o C, kelembaban 40-50%, dan gerak udara sedang 5-20 cm/det. Menurut Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung yang diterbitkan oleh Yayasan LPMB-PU dalam Talarosha (2005), temperatur nyaman untuk orang Indonesia, dibagi menjadi tiga, yaitu: Tabel 1. Temperatur nyaman berdasarkan Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung 1. Sejuk nyaman Ambang batas 2. Nyaman optimal Ambang batas 3. Hangat nyaman Ambang batas Temperatur Efektif (TE) 20.5 o C-22.8 o C 24 o C 22.8 o C-25.8 o C 28 o C 25.8 o C-27.1 o C 31 o C Kelembaban (RH) 50% 80% 70% 60% Berdasarkan penelitian Humphreys dan Nicol, Lipsmeir (1994) dalam Talarosha (2005), tingkat kenyamanan thermal dibedakan menurut letak geografis dan suku bangsa seperti yang terdapat pada Tabel 2. Tabel 2. Perbedaan tingkat kenyamanan berdasarkan letak geografis dan suku bangsa Pengarang Tempat ASHRAE Rao Webb Mom Ellis USA Selatan (30 o LU) Calcutta (22 o LU) Singapura Khatulistiwa Jakarta (6 o LS) Singapura Khatulistiwa Kelompok Manusia Peneliti India Malaysia Cina Indonesia Eropa Simulasi Batas Kenyamanan 20.5 o C-24.5 o C TE 20 o C-24.5 o C TE 25 o C-27 o C TE 20 o C-26 o C TE 22 o C-26 o C TE Simulasi merupakan teknik penyusunan dari kondisi nyata (sistem) kemudian melakukan percobaan pada model yang dibuat dari sistem. Simulasi merupakan alat yang fleksibel dari alat atau kuantitatif. Simulasi cocok diterapkan untuk menganalisa interaksi masalah yang rumit dari sistem. Simulasi berguna untuk mengetahui pengaruh atau akibat suatu keputusan dalam jangka waktu tertetu (Avissar et al. 1982) diacu dalam (Yani 2007). Menurut Morgan (1984), model merupakan penyederhanaan proses-proses yang rumit sehingga lebih mudah dimengerti. Pembuatan model melibatkan

17 berbagai macam parameter dan elemen-elemen lain sehingga model sulit untuk diprediksi dan perhitungannya penuh dengan ketidakpastian. Aplikasi simulasi dapat digunakan untuk mengevaluasi berbagai variabel rumit yang distribusinya sulit ditentukan secara matematis. Untuk memudahkan proses simulasi, dewasa ini banyak sekali software-software yang telah dikembangkan sesuai dengan permasalahan yang sering timbul. Computational Fluid Dynamic (CFD) Computational Fluid Dynamic (CFD) merupakan sebuah metode perhitungan untuk memprediksi pendekatan aliran fluida secara numerik dengan bantuan komputer. CFD menyelesaikan bentuk-bentuk aljabar seperti integral dan diferensial parsial sehingga menghasilkan angka suatu aliran fluida dalam tempat dan waktu tertentu. Solusi yang dihasilkan oleh CFD merupakan repetisi sebanyak seribu hingga satu juta kali yang tidak mungkin dilakukan tanpa bantuan komputer. Dalam bidang teknik sipil dan lingkungan, CFD dapat digunakan untuk simulasi sirkulasi udara dalam bangunan dan pemompaan lumpur pada reservoir (Anderson 1995). Pemakaian CFD secara umum dapat digunakan untuk memprediksi aliran dan panas, transfer massa, perubahan fasa, reaksi kimia, gerakan mekanis, gelombang elektromagnet, serta tegangan dan tumpuan pada benda solid. Proses perhitungan yang dilakukan adalah dengan kontrol perhitungan yang dilibatkan dengan persamaan-persamaan yang terlibat. Persamaan-persamaan ini adalah persamaan yang dibangkitkan dengan memasukkan parameter-parameter yang terlibat dalam domain. Sebagai contoh adalah ketika suatu model yang akan dianalisa melibatkan temperatur, hal ini menunjukkan model tersebut melibatkan persamaan energi atau konservasi dari energi tersebut. Inisialisasi awal dari persamaan adalah boundary condition. Boundary condition adalah kondisi dimana kontrol-kontrol perhitungan didefinisikan sebagai definisi awal yang akan dilibatkan ke kontrol-kontrol penghitungan yang berdekatan dengannya melalui persamaan-persamaan yang terlibat. Secara umum proses perhitungan CFD terdiri tiga bagian utama, yaitu preprocessor, processor, dan post-processor. Pre-processor adalah tahap input data dimulai dari pendefinisian domain serta kondisi batas. Tahap ini sebuah objek yang akan dianalisa akan dibagi dalam jumlah grid tertentu dan sering disebut dengan meshing. Tahap selanjutnya adalah processor, yaitu proses perhitungan data yang dilakukan secara iterasi hingga mendapatkan nilai error terkecil. Tahap terakhir adalah post-processor, yaitu hasil perhitungan diinterpretasikan ke dalam Gambar, grafik, bahkan animasi dengan pola warna tertentu. Dalam membuat model CFD diperlukan definisi dari model itu sendiri dengan mempertimbangkan faktor reaksi kimia, transfer massa, transfer panas atau berupa aliran fluida non kompressible dan laminar. Definisi dari model bertujuan memilih persamaan yang akan diaktifkan dalam suatu proses CFD. Persamaan yang digunakan dalam konsep CFD cukup banyak karena semua persamaan tersebut merupakan pendekatan dari karakteristik fluida yang akan mendekatkannya pada kondisi nyata. 5

18 6 METODE Waktu dan tempat Penelitian ini dilaksanakan selama tiga bulan, dimulai sejak Bulan April hingga Juli Pengambilan data penelitian dilakukan di Gedung Kuliah B1 Fakultas FEM IPB. Pengolahan data dilaksanakan di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Pendekatan studi yang digunakan dalam penelitian ini berupa pengukuran dan simulasi. Gedung ruang kelas B1 memiliki bentuk menyerupai segitiga dengan penyiku di tiap sudutnya. Panjang dinding 15.5 m dengan panjang dinding penyiku 2.25 m. Tinggi bangunan sampai langit-langit ruang kelas sebesar 4 m. Luas ruang kelas sebesar m. Lantai kelas memiliki kontur menurun menuju stage, mulai dari +0.8 m sampai +0.2 m. Dimensi tiap ventilasi yang bisa dibuka adalah m x 1.3 m. Material dinding berupa beton dan lantai kelas berupa keramik. Untuk di bagian stage, lantai dan dinding berbahan kayu. Untuk pintu dan jendela berbahan kaca yang gelap. Bahan Bahan yang digunakan adalah data geometris bangunan ruang kelas B1 FEM IPB. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah termometer bola kering, termometer bola basah, digital instrument, kompas, anemometer, perangkat lunak Solidworks bit, seperangkat Personal Computer (PC) dengan spesifikasi CPU Intel Core i3 GHz; 8 GB RAM; VGA Card AMD Radeon HD 7700 series 2GB; 64-bit Windows Operating System. Prosedur Analisis Data Diagram alir penelitian terdapat pada Gambar 2.

19 7 Gambar 2 Diagram alir penelitian Pengambilan Data Pengambilan data primer dilakukan di ruang kelas B1 FEM IPB. Parameter yang diukur berupa temperatur, kelembaban, radiasi matahari, dan angin. Pengukuran diambil di dalam kelas termasuk jendela, halaman, dan atap bangunan kelas. Di tiap titik pengambilan data diambil dari tiga ketinggian, yaitu 0.5 m, 1 m, dan 1.5 m. Pengukuran dilakukan selama tiga hari dengan cuaca optimum, dan data yang digunakan adalah data maksimum diantara ketiga hari tersebut. Tahap simulasi a. Pembuatan Geometri Bangunan Simulasi dilakukan dengan pembuatan geometri bangunan ruang kelas B1 yang hampir menyerupai keadaan aslinya dengan menggunakan software Solidworks 2012 pada seperangkat PC. Geometri bangunan dibuat berdasarkan data geometris denah bangunan ruang kelas B1 FEM IPB yang terdapat pada dokumen As Built Drawing of Architectural Works for Package A1 Additional Construction Works for Building of Faculty of Agriculture.

20 8 Pembuatan geometri dimulai dengan membuat tiap komponen bangunan dalam bentuk part. Bangunan dalam bentuk tiga dimensi dengan acuan sumbu x, y dan z. Komponen bangunan yang telah dibuat dalam bentuk part kemudian di assembly sehingga membentuk suatu bangunan yang menyerupai gedung ruang kelas B1. b. General Setting dan Simulasi Sebelum dilakukan simulasi, dilakukan perubahan setting dalam Solidworks General setting pada Gambar merupakan pengaturan yang untuk penentuan tipe analisis, fluida, material bangunan, kondisi batas, dan kondisi awal secara umum. Apabila dalam tahapan CFD, ini merupakan tahapan pre-processor. Studi kasus ini menggunakan tipe analisis internal yang memperhitungkan lubang tanpa aliran. Pengaturan selanjutnya dilakukan pada tab physical feature yang tampil seperti pada Gambar 3. Pada baris heat conduction in solids dan gravity diberikan tanda karena studi kasus ini memperhitungkan kedua hal tersebut. Selanjutnya data temperatur, intensitas cahaya diinput pada tempat yang tersedia, dan klik ok. Gambar 3 General setting analysis type Jendela yang muncul selanjutnya adalah jendela yang mengatur jenis fluida dan karakteristik aliran (Gambar 4). Jenis fluida yang digunakan dalam studi kasus ini adalah gas udara sedangkan karakteristik aliran yang digunakan adalah laminar dan turbulen sesuai dengan angin. Faktor kelembaban udara kembali diberi tanda karena kelembaban termasuk dalam parameter yang diperhitungkan.

21 9 Gambar 4 General setting fluids Jendela selanjutnya yang muncul adalah jendela yang mengatur pemilihan material dinding bangunan. Pada bagian ini, dipilih brickwork (outer leaf). Gambar 5 General setting wall conditions Selanjutnya akan muncul jendela yang mengatur parameter kondisi lingkungan seperti temperatur, arah angin, dan kelembaban. Data-data hasil pengukuran dimasukkan di tempat yang tersedia, seperti pada Gambar 6.

22 10 Gambar 6 General setting initial dan ambient condition Setelah pengaturan general setting selesai dilakukan, maka selanjutnya dilakukan pengaturan initial mesh. Semakin tinggi tingkat initial mesh maka hasil simulasi yang dihasilkan akan semakin baik, namun membutuhkan spesifikasi PC tinggi dan waktu yang lebih lama. Tingkat initial mesh yang digunakan adalah initial mesh 3, disesuaikan dengan spesifikasi PC yang digunakan. Gambar 7 Jendela Initial Mesh Pengaturan selanjutnya yang dilakukan adalah pemilihan material bangunan. Dinding menggunakan material brickwork (outer leaf) sedangkan atap menggunakan material concrete block (medium weight). Jendela dan pintu dipilih material glass (typical) dengan kusen logam aluminium. Lantai pada bagian dalam dan gedung menggunakan material keramik alumina (typical). Pada bagian depan kelas terdapat stage dengan material plywood (lightweight). Material langit-langit

23 dipilih ceiling tiles. Bagian ventilasi diabaikan karena diasumsikan memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap aliran udara di dalam ruangan 11 Gambar 8 Interface definisi solid materials Langkah terakhir adalah penentuan boundary conditions. Penentuan boundary condition terdapat pada Gambar 10. Boundary condition yang diatur adalah inlet dan outlet dengan kecepatan udara sesuai pengukuran. Aliran udara dalam ruang sangat kecil sehingga kecepatan udara di bagian outlet diasumsikan 0 m/det. Lokasi inlet yang berada di jendela samping kanan dan outlet di samping kiri diasumsikan sama setiap jamnya. Nilai temperatur material bagian luar ditentukan dengan Real wall yang diasumsikan sama dengan temperatur lingkungan. Gambar 9 Jendela Boundary Condition Kondisi luar dari gedung ruang kelas B1 ini merupakan bangunan juga, sehingga untuk computational domain simulasi adalah sebesar bangunan luar tersebut.

24 12 Gambar 10 Kondisi gedung ruang kelas yang dikelilingi bangunan tinggi Gambar 11 Bangunan luar dalam simulasi Halaman gedung ruang kelas B1 memiliki 5 pohon, yang terdiri dari dua di sisi barat, dan tiga di sisi selatan. Dalam pengkondisiannya dibuat bangunan yang menyelimuti halaman dan gedung ruang kelas, tinggi bangunan yang dibuat menyerupai dengan tinggi bangunan luar di lapangan sebesar 19.7 m. Tempat sumber angin yang datang di keadaan nyata adalah celah wing yang ada di bangunan luar, sehingga dibuat lubang di ketiga sisinya sebagai tempat sumber angin yang datang. Apabila semua input pengkondisian batas sudah dilakukan, maka dilanjutkan dengan melakukan running simulasi tersebut. Dalam tahapan CFD, tahapan ini disebut tahapan processor sampai mendapatkan hasil error yang terkecil. Jika sudah mendapatkan hasil maka simulasi tersebut akan mendapatkan suatu gambar, animasi dari hasil simulasi tersebut. Dalam tahapan CFD, ini disebut tahapan post processor. c. Validasi Data dan Analisis Simulasi Data pengukuran tiap jam disimulasikan dengan geometri yang telah dibuat. Validasi data dilakukan dengan membandingan hasil simulasi dengan hasil pengukuran. Apabila data telah valid, simulasi dilanjutkan dengan modifikasi lingkungan ruang kelas, yaitu halaman beton dan halaman tanaman. Hasil-hasil simulasi yang dilakukan dibandingkan dengan baku mutu yang mengatur mengenai kenyamanan thermal, yaitu berdasarkan Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung yang diterbitkan oleh Yayasan

25 LPMB-PU dan perbedaan kenyamanan thermal berdasarkan letak geografis dan suku bangsa. HASIL DAN PEMBAHASAN 13 Keadaan Lingkungan Sekitar Gedung Ruang Kelas B1 Gedung ruang kelas B1 memiliki luas m 2 dengan dinding dan atap beton. Bentuk ruangan menyerupai segitiga dengan penyiku di tiap sisinya. Pintu dan jendela berbahan kaca yang gelap, lantai dilapisi keramik dengan kontur menurun ke depan stage, dan stage berbahan kayu. Kondisi Lingkungan sekitar gedung ruang kelas B1 baik di dalam ruang kelas, maupun bagian luar kelas diambil pada tanggal 10,17 dan 24 Mei Dari data yang diambil, didapat kondisi optimum pada tanggal 24 Mei 2013, dimana didapat temperatur indoor gedung ruang kelas B1 sebesar 30,5 o C dan didapat temperatur outdoor gedung sebesar 37 o C. Berikut data primer yang diambil jam di bagian tengah ruang dan halaman kelas. Ketinggian pengambilan pengukuran diambil dari tiga titik ketinggian yaitu 0.5 m, 1 m, dan 1.5 m sesuai dengan perwakilan ketinggian yang dirasakan oleh rta-rata orang Indonesia. Data yang diambil berupa temperatur bola basah (BB), temperatur bola kering (BK), kelembaban, kecepatan udara, dan intensitas cahaya. Kondisi pengukuran diambil tanpa memperhitungkan adanya manusia di dalam ruangan, dan dengan kondisi jendela di dalam ruang kelas terbuka dan pintu tertutup. Hal ini dikondisikan agar hanya ventilasi alami yang mempengaruhi suhu ruang kelas dengan tidak memperbesar faktor kebisingan dari luar dengan pintu terbuka. Tabel 3 Data lingkungan gedung ruang kelas B1 Ketinggian Temperatur Kecepatan Intensitas Kelembaban Halaman pengukuran ( C) Udara Cahaya (m) BB BK % m/s W/m² Jam 10: Jam 11: Jam 12: Jam 13: Jam 14:

26 14 Tabel 4 Keadaan pengukuran di halaman saat jam Ketinggian permukaan Temperatur Kecepatan angin (m) ( o C) (m/det) RH Tabel 5 Keadaan pengukuran di bagian tengah ruangan saat jam Ketinggian permukaan Temperatur Kecepatan angin (m) ( o C) (m/det) RH Keadaan ruang kelas yang seharusnya mendapatkan penghijauan di bagian atap sesuai dengan tahap perencanaan, tetapi pada keadaan di lapangan tidak diterapkan. Hal ini membuat bagian atap ruang kelas hanya dilapisi atap beton. Atap beton mendapat panas dari radiasi matahari yang langsung dihantarkan melalui proses konduksi ke dalam ruang kelas sehingga membuat panas bagian dalam kelas. Di bagian halaman ruang kelas B1, halaman berupa tanah dengan lima pohon jenis krey payung yang memiliki ketinggian ± 5 m. Dari lima pohon yang ditanam tersebut hanya dua pohon yang terdapat di bagian barat gedung ruang kelas, sisanya berada di sisi selatan gedung. Letak kedua pohon tersebut tidak menghalangi cahaya matahari yang menuju jendela ruang kelas. Sehingga ruang kelas mendapatkan radiasi matahari secara langsung yang membuat keadaan ruang kelas semakin panas. Menurut Satwiko (2008), zona nyaman adalah daerah dalam bioclimatic chart yang menunjukkan kondisi komposisi udara yang nyaman secara termal. Kenyamanan termal tidak dapat diwakili oleh satu angka tunggal karena kenyamanan tersebut merupakan perpaduan dari enam faktor. Namun, sebagai pedoman kasar, kenyamanan termal untuk daerah tropis lembab dapat dicapai dengan batas 24 o C < T < 26 o C, 40 % < RH < 60 %, 0.6 m/det < V < 1.5m/det, pakaian ringan dan selapis, dan kegiatan santai tenang. Batas-batas tersebut berdasarkan pengalaman saja. Pada iklim tropis lembab yang temperatur rataratanya cukup tinggi, antara 27 o C hingga 32 o C, temperatur 24 o C sudah terasa sejuk. Berikut adalah Gambar temperatur suhu bola kering, kelembaban relatif, dan kecepatan angin yang diplot ke dalam bioclimatic chart.

27 15 Gambar 12 Analisis bioklimatik bagian tengah ruangan pukul dan Sumber : Satwiko 2008 Berdasarkan Gambar 12, didapatkan bahwa temperatur pada gedung ruang kelas B1 tidak berada pada zona nyaman. Berikut apabila kita lihat dari parameter lain menggunakan temperatur efektif berdasarkan teori George Lippsmeier. Gambar 13. Temperatur efektif bagian tengah ruangan pukul Sumber : Lippsmeier 1997

28 16 Grafik psikometrik digunakan untuk mendapatkan besar wet bulb temperature (WBT) dari nilai dry bulb temperature (DBT) dan kelembaban hasil simulasi. Setelah mendapatkan WBT kemudian diplot perpotongan garis DBT, WBT dan kecepatan angin kedalam nomogram temperatur efektif yang didapatkan hasilnya sebesar 28.5 o C. Jika dibandingkan dengan Tabel 1 dan Tabel 2, maka akan menunjukkan bahwa temperatur efektif sebesar 28.5 o C tidak berada pada zona nyaman. Hal ini menunjukkan kondisi lingkungan gedung ruang kelas B1 tidak nyaman untuk kegiatan belajar mengajar tanpa bantuan pendingin ruangan. Menurut Marsidi dan Ch. Desi Kusmindari dalam jurnal 'Pengaruh Tingkat Kelembaban Nisbi dan Suhu Ruang Kelas Terhadap Proses Belajar' menyebutkan bahwa kenyamanan temperatur efektif untuk kerja ringan dalam posisi duduk adalah 21 o C-27 o C, dimana dari hasil yang didapat itu juga berada di luar rentang nyaman tersebut. Hasil analisis temperatur efektif ruang kelas B1 yang menunjukkan ke zona tidak nyaman membuktikan bahwa ruang kelas tersebut tidak nyaman dipergunakan, sehingga dalam keadaan di lapangan ruang kelas B1 menggunakan AC sebagai pengatur temperatur udara di dalam ruang kelas. Sekarang ini seiring naiknya iklim bumi, tanpa sadar masyarakat banyak menghabiskan sebagian waktunya di ruang berpendingin udara atau air conditioner (AC). Rasa sejuk yang diberikan AC membuat orang nyaman di dalam ruang, namun dalam jangka panjang penggunaan AC dapat memicu kerusakan pada kulit dan rambut. Itu disebabkan mesin AC menyerap kelembaban udara yang ada di ruang. Ketika kelembaban ruang hilang karena pendingin udara, dampaknya kulit bisa kering, layu, pecah-pecah, dan lain-lain. Selain dampak yang tidak baik terhadap kesehatan manusia, penggunaan AC juga berpengaruh buruk bagi lingkungan karena boros energi. Hal ini disebabkan energi tergolong dalam sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui, apabila energi dieksploitasi secara berlebihan maka energi ini suatu saat akan habis. Persediaan energi di Bumi yang semakin menipis harus diatasi dengan mengurangi penggunaan energi. Hal ini dapat dimulai dengan salah satunya mengurangi penggunaan pendingin ruangan. Pada penelitian ini keadaan awal akan disimulasikan terlebih dahulu di Solidworks Data yang didapat kemudian dijadikan sebagai parameter. Dilakukan validasi data, yaitu membandingkan hasil simulasi dengan data primer yang didapat. Nilai error yang didapat dibawah 5 % sehingga data yang didapat dianggap benar dan dapat dilanjutkan untuk melakukan modifikasi simulasi. Berikut adalah Gambar gedung ruang kelas B1 dalam simulasi beserta hasil simulasi pukul

29 17 Gambar 14 Keadaan awal ruang kelas B1 Tabel 6 Hasil simulasi keadaan awal di bagian halaman saat jam Ketinggian permukaan Temperatur Kecepatan angin (m) ( o C) (m/det) RH Tabel 7 Hasil simulasi keadaan awal di bagian tengah kelas saat jam Ketinggian permukaan Temperatur Kecepatan angin (m) ( o C) (m/det) RH Modifikasi Halaman Gedung Ruang Kelas B1 Modifikasi Halaman Menggunakan Beton Dewasa ini kecenderungan masyarakat, khusunya yang tinggal di perkotaan lebih memilih untuk membetonkan halaman rumah mereka. Banyak hal yang menjadi faktor masyarakat untuk memilih hal ini dengan beberapa faktor, yaitu halaman tidak kotor saat hujan turun, tidak membutuhkan banyak perawatan, tidak banyak serangga, simpel, serta menimbulkan kesan luas dan megah. Dibalik itu semua, membetonkan halaman dapat membuat halaman sekitar menjadi lebih panas karena beton memantulkan sinar matahari yang datang. Pada penelitian ini, modifikasi halaman dibuat dengan menggunakan halaman beton dan halaman rumput berpohon. Berikut gambar gedung ruang kelas B1 dengan halaman beton.

30 18 Gambar 15 Ruang kelas B1 dengan halaman beton Simulasi kemudian dilakukan bertahap sesuai dengan keadaan lingkungan tiap jamnya mulai dari jam sampai Berikut adalah hasil simulasi yang dilakukan pada jam dimana keadaan temperatur lingkungan optimum. Tabel 8 Simulasi gedung ruang kelas B1 di bagian halaman beton saat jam Ketinggian pengukuran (m) Temperatur ( o C) Kec. Aliran Udara (m/det) RH Tabel 9 Simulasi gedung ruang kelas B1 di bagian ruang tengah kelas dengan halaman beton saat jam Ketinggian pengukuran (m) Temperatur ( o C) Kec. Aliran Udara (m/s) RH

31 19 Gambar 16 Denah sebaran temperatur dengan halaman beton ketinggian 0.75 m pukul Berdasarkan Tabel 8,jika dibandingkan dengan keadaan awal di jam yang sama (Tabel 6) dapat dilihat bahwa temperatur lingkungan dan temperatur ruang dalam kelas mengalami kenaikan rata-rata 0.06 o C. Gambar 17 Denah sebaran aliran udara dengan halaman beton ketinggian 0.75 m pukul 13.00

32 20 Gambar 18 Tampilan 3D sebaran angin di dalam ruang kelas menggunakan halaman beton pukul Kecepatan aliran udara yang didapat dari simulasi beton untuk bagian lingkungan mengalami peningkatan akibat dari lingkungan yang lebih terbuka dari keadaan awal. Angin yang ada pada kondisi tersebut dibarengi dengan temperatur yang tinggi, sehingga kondisi sekitar lingkungan ruang kelas mendapatkan angin yang hangat. Angin yang lebih besar datang dari lingkungan maka berpengaruh pada bagian dalam ruang kelas. Gambar 19 Sebaran RH gedung ruang kelas B1 dengan halaman beton tampak samping pukul 13.00

33 21 Gambar 20 Denah sebaran RH di tengah ruang kelas B1 dengan halaman beton ketinggian 0.75 m pukul Kondisi kelembaban yang terdapat pada beton, jika dibandingkan dengan keadaan awal tidak berubah spesifik di bagian luar tetapi terjadi perbedaan yang signifikan di bagian dalam ruang kelas. Itu terjadi karena besar angin yang didapat di bagian ruang kelas lebih besar dibanding kondisi awal. Hal itu menyebabkan molekul air di dalam udara yang tergantung di dalam kelas lebih banyak terbawa oleh angin yang berhembus. Modifikasi Halaman Menggunakan Pohon dan Rumput (Tanaman) Modifikasi kedua yang dilakukan adalah modifikasi halaman menggunakan rumput berpohon. Modifikasi direncanakan agar pohon yang berada di halaman dapat menutupi sinar matahari yang datang ke jendela ruang kelas. Jumlah pohon yang direncakan ada sembilan pohon dimana di masing-masing sisi halaman terdapat tiga pohon sejajar menghadap gedung. Rumput ditanam di seluruh permukaan halaman. Berikut Gambar 21 dan 22 dari keadaan modifikasi halaman rumput menggunakan pohon dan rumput.

34 22 Gambar 21 Ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput (a) Gambar 22 Ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput (b) Simulasi yang dilakukan sama seperti keadaan awal dan keadaan beton, yaitu disimulasikan bertahap di tiap jamnya dari jam sampai Berikut hasil simulasi modifikasi halaman menggunakan pohon dan rumput jam di ruang kelas dan halaman.

35 Tabel 10 Simulasi di bagian halaman dengan halaman pohon dan rumput saat jam Ketinggian permukaan Temperatur Kecepatan angin (m) ( o C) (m/det) RH Tabel 11 Simulasi di bagian tengah ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput saat jam Ketinggian permukaan (m) Temperatur ( o C) Kecepatan angin (m/det) RH Gambar 23 Denah sebaran temperatur gedung ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput ketinggian 0.75 m pukul 13.00

36 24 Gambar 24 Sebaran temperatur tampak samping di tengah ruang kelas B1dengan halaman pohon dan rumput pukul Berdasarkan Tabel 9, 10 dan Gambar 23, 24 untuk hasil temperatur, temperatur di lingkungan mengalami penurunan rata-rata 2.56 o C sedangkan untuk bagian dalam kelas mengalami penurunan rata-rata sebesar 0.48 o C. Gambar 25 Sebaran RH gedung ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput tampak samping pukul 13.00

37 25 Gambar 26 Denah sebaran RH gedung ruang kelas B1 dengan halaman pohon dan rumput ketinggian 0.75 m pukul Untuk hasil kelembaban relatif, dari Gambar 26 didapat bahwa kelembaban udara yang berada di bawah pohon lebih lembab daripada yang tidak. Udara yang lebih lembab di bawah pohon tersebut berada di sisi timur gedung, dimana sisi tersebut tidak terkena sumber angin dari luar, dimana sumber angin pada jam berasal dari barat ke selatan. Sehingga kelembaban yang terdapat di bawah pohon tidak terbawa oleh angin yang datang. Bagian dalam kelas lebih lembab dibanding dengan bagian luar yang terkena sumber angin, tetapi tidak lebih lembab dibanding bagian sisi luar yang tidak terkena angin secara langsung. Dibandingkan dengan keadaan ruang kelas B1 pada saat keadaan awal, kelembaban di kondisi halaman dan rumput ini turun ±14.3%. Itu disebabkan besar angin yang berhembus lebih besar dari kondisi awal, molekul udara yang terkandung dalam udara dibawa oleh angin yang berasal ventilasi. Berikut adalah Gambar sebaran angin di dalam ruang kelas B1.

38 26 Gambar 27 Tampak 3D sebaran angin di dalam ruang kelas menggunakan halaman pohon dan rumput pukul Angin yang berada di dalam ruangan berkisar antara m/det. Angin berputar ke seluruh bagian ruang kelas, hanya saja untuk bagian depan mendapatkan angin yang lebih kecil dibandingkan angin yang berada di tengah dan belakang ruang kelas. Itu terjadi karena pada sumber sirkulasi udara berada di dekat tengah dan belakang ruang kelas.

39 27 Analisis Perbandingan Keadaan Awal, Halaman Beton, serta Halaman Tanaman Berikut hasil data iklim lingkungan yang didapat dari pengukuran keadaan awal, simulasi halaman beton dan simulasi halaman tanaman yang diambil dari titik yang sama dalam bentuk grafik Temperatur ( o C) Waktu (jam) Pengukuran Halaman beton Halaman tanaman Keadaan awal Gambar 28 Grafik perbandingan temperatur outdoor gedung ruang kelas B1 ketinggian 0.75 m Kelembaban Pengukuran Halaman beton Halaman tanaman Keadaan awal Waktu (jam) Gambar 29 Grafik perbandingan kelembaban outdoor gedung ruang kelas B1 ketinggian 0.75 m

40 28 Aliran udara (m/det) Waktu (jam) Pengukuran Halaman beton Halaman tanaman Keadaan awal Gambar 30 Grafik perbandingan aliran udara outdoor gedung ruang kelas B1 Berdasarkan grafik temperatur, kelembaban, dan aliran udara untuk halaman didapatkan temperatur tertinggi halaman didapat oleh kondisi halaman beton dengan besar o C pada pukul sedangkan yang terendah didapat sebesar 28.2 o C menggunakan halaman tanaman pada pukul Grafik temperatur outdoor menunjukkan bahwa halaman tanaman memiliki temperatur yang lebih rendah daripada keadaan awal dan beton. Halaman beton memiliki temperatur lebih tinggi dari keadaan awal walau tidak besar perbedaannya. Grafik kelembaban menunjukkan kelembaban tertinggi didapat sebesar 75% pada pukul dengan menggunakan halaman tanaman, dan yang terendah didapat sebesar 59% menggunakan halaman beton. Kondisi kelembaban halaman beton dengan keadaan awal tidak berbeda jauh itu ditunjukkan dengan grafik yang berhimpit di empat waktu (10.00, 11.00, 13.00, 14.00). Kelembaban yang didapat dengan menggunakan halaman tanaman memiliki keadaan kelembaban yang tinggi apabila berada di bawah pohon. Sedangkan di sekitar halaman yang tidak terpengaruh dengan keadaan pohon memiliki kelembaban yang besarnya mendekati keadaan awal. Grafik aliran udara outdoor memperlihatkan bahwa halaman beton memiliki aliran udara yang lebih besar dibanding dua keadaan lainnya. Aliran udara terbesar didapat pada pukul sebesar 3.11 m/det. Dan yang terendah didapat pada keadaan awal yaitu sebesar 0 m/det. Berikut hasil data indoor yang didapat dari simulasi keadaan awal, halaman beton dan halaman tanaman yang diambil dari titik yang sama dalam bentuk grafik.

41 29 Temperatur ( o C) Waktu (jam) Pengukuran Halaman beton Halaman tanaman Keadaan awal Gambar 31 Grafik perbandingan temperatur indoor gedung ruang kelas B1 ketinggian 0.75 m 90 Kelembaban Pengukuran Halaman beton Halaman tanaman Keadaan awal Waktu (jam) Gambar 32 Grafik perbandingan kelembaban indoor gedung ruang kelas B1 ketinggian 0.75 m

42 Aliran udara (m/det) Waktu (jam) Pengukuran Halaman beton Halaman tanaman Keadaan awal Gambar 33 Grafik perbandingan aliran udara indoor gedung ruang kelas B1 Berdasarkan grafik temperatur, kelembaban, dan aliran udara untuk bagian indoor didapatkan temperatur tertinggi bagian indoor adalah dengan kondisi halaman beton dengan besar pada pukul sedangkan yang terendah sebesar o C menggunakan halaman tanaman pada pukul Grafik temperatur indoor menunjukkan bahwa halaman tanaman memiliki temperatur yang lebih rendah daripada keadaan awal dan beton. Halaman beton memiliki temperatur lebih tinggi dari keadaan awal walau tidak besar perbedaannya. Grafik kelembaban menunjukkan kelembaban tertinggi didapat sebesar 82.02% pada pukul dalam keadaan awal, dan yang terendah didapat sebesar 61% menggunakan halaman beton pada pukul Kondisi kelembaban halaman beton memiliki kelembaban yang relatif lebih kecil, hanya pada pukul halaman beton memiliki kelembaban yang tinggi. Grafik aliran udara indoor memperlihatkan halaman beton memiliki aliran udara yang lebih tinggi dibanding yang lain, meskipun pada pukul didapat halaman tanaman memiliki aliran udara yang lebih tinggi dari halaman beton. Aliran udara terbesar didapat sebesar 0.05 m/det dimana didapat oleh halaman beton pada pukul dan 13.00, sedangkan halaman tanaman pada pukul Melihat dari semua hasil, kita dapat membuat grafik temperatur efektif untuk masing-masing keadaan simulasi dan keadaan pengukuran yang dilakukan dengan mem-plotkan semua hasil paramater tersebut kedalam grafik psikometri dan nomogram temperatur efektif.

43 31 Temperatur Efektif ( o C) Waktu (Jam) Pengukuran Halaman beton Halaman tanaman Keadaan awal Gambar 34 Grafik perbandingan kondisi keadaan awal, halaman beton, dan halaman pohon Berdasarkan grafik tersebut, jika mengacu pada batas-batas kenyamanan dalam temperatur efektif Lippsmeir 1997 yang mengatakan bahwa Indonesia memiliki batas kenyamanan thermal 20 o C-26 o C, dapat dilihat bahwa temperatur efektif dari modifikasi halaman rumput dan pohon dapat membuat keadaan gedung ruang kelas B1 berada pada zona nyaman. Pada temperatur 26 o C TE umumnya manusia sudah mulai berkeringat. Pada kondisi 26 o C TE - 30 o C TE daya tahan dan kemampuan kerja manusia mulai menurun. Kondisi sudah mulai sukar ketika 33.5 o C TE o C. Dan kondisi lingkungan tidak ditolerir lagi ketika35 o C-36 o C. Produktivitas manusia cenderung menurun atau rendah pada kondisi yang tidak nyaman seperti terlalu dingin atau terlalu panas. Produktivitas kerja manusia meningkat pada kondisi temperatur (termis) yang nyaman (Idealistina 1991). Kecepatan udara yang ada di ruang kelas dari keadaan awal, modifikasi halaman beton, serta modifikasi halaman pohon dan rumput, didapat rata-rata masing-masing sebesar m/det, m/det dan m/det. Ini menunjukkan bahwa kecepatan udara rata-rata dari ketiga keadaan, didapat keadaan halaman beton memiliki kecepatan angin paling besar. Namun dengan angin yang besar karena tidak adanya halangan sumber angin menuju ruang kelas tidak membuat kenyamanan dalam ruang kelas tersebut melihat dari temperatur efektif yang didapat. Berdasarkan SNI kebutuhan laju aliran udara di dalam suatu ruang kelas dengan asumsi tidak merokok adalah 0.15 m 3 /min/orang. Hasil yang didapat dari simulasi untuk bagian tengah ruang kelas menggunakan halaman pohon dan rumput, dengan kecepatan angin rata-rata pada jam sebesar m/det dan luasan kelas sebesar m 2 adalah sebesar 2.37 m 3 /min/orang. Hal ini menunjukkan bahwa sirkulasi udara untuk bagian ruang tengah kelas yang diberikan lebih besar dari kebutuhan minimal laju aliran dalam suatu ruang kelas per orangnya, sehingga bisa dikategorikan nyaman. Hal yang paling mendominasi naiknya suhu udara dalam bangunan adalah besarnya radiasi matahari. Orientasi bangunan terhadap matahari akan menentukan besarnya radiasi matahari yang diterima oleh bangunan. Semakin

44 32 luas bidang yang menerima radiasi matahari secara langsung, semakin besar juga panas yang diterima oleh bangunan. Seperti yang kita ketahui bahwa pergerakan matahari menyinari bumi itu bergerak dari arah timur ke barat. Untuk itulah perlu perhatian terhadap letak bangunan agar tidak menghadap timur-barat. Namun, dalam realisasinya di lapangan pembangunan tidak bisa hanya mementingkan hal itu saja, sehingga pembangunan dengan fasade bangunan mengarah ke timur atau barat tidak bisa terhindarkan. Semakin sulitnya pembangunan untuk menghindari hal tersebut, maka banyak cara dalam mendesain bangunan agar menghindari radiasi matahari secara langsung. Salah satu cara dalam menutupi radiasi matahari secara langsung adalah dengan vegetasi (tanaman). Gambar 35 Contoh fasade bangunan di Perumahan Yasmin VI Bogor yang menghadap ke arah barat Keberadaan pohon secara langsung/tidak langsung akan menurunkan suhu udara di sekitarnya, karena radiasi matahari akan diserap oleh daun untuk proses fotosintesa dan penguapan. Efek bayangan oleh pohon akan menghalangi pemanasan permukaan bangunan dan tanah di bawahnya. Berdasarkan riset yang dilakukan oleh Deparment of Alternative Energy Development and Efficieny (DEDE), Kementrian Energi yang ada di Thailand, hal awal yang terlihat sepele namun bermanfaat dalam mendinginkan bangunan kita adalah dengan cara menanam pepohonan di sekitar bangunan. Berdasarkan hasil riset di iklim tropis, dengan temperatur udara di atmosfer sekitar 35 o C dan kelembaban sekitar 60%, akan dapat direduksi oleh pohon-pohon besar yang melingkupi bangunan kita menjadi sekitar 34 o C dan kelembaban 70%. Sedangkan bila kita menanam pohonpohon kecil di sekitar pohon-pohon besar tersebut, akan turut mengurangi temperatur udara menjadi 32 o C dan meningkatkan kelembaban udara menjadi 80%.

45 33 Gambar 36 Pengaruh pohon terhadap temperatur udara di sekitarnya (Sumber: DEDE, 2010) Kanopi didominasi oleh pohon-pohon dengan daun yang rindang sehingga menghalangi proses masuknya sinar matahari sehingga tingkat penyinaran yang diterima oleh tempat tersebut juga kurang sehingga kelembaban di tempat tersebut cukup tinggi. Untuk kenyamanan, ventilasi berguna dalam proses pendinginan udara dan pencegahan peningkatan kelembaban udara khususnya daerah tropika basah seperti Indonesia. Pohon dan tanaman juga dapat dimanfaatkan untuk mengatur aliran udara ke dalam bangunan. Penempatan pohon dan tanaman yang kurang tepat dapat menghilangkan udara sejuk yang diinginkan terutama pada periode puncak panas. Menurut White R.F (dalam Concept in Thermal Comfort, Egan 1975) kedekatan pohon terhadap bangunan mempengaruhi ventilasi alami di dalam bangunan. Menurut DEDE (2010), di halaman akan lebih baik jika menanam rumput sebagai halaman daripada melakukan perkerasan beton. Rumput yang ada di halaman rumah juga berfungsi untuk mereduksi temperatur udara, sedangkan beton justru akan meningkatkan temperatur udara. Dari hasil pereduksian yang dilakukan oleh pohon besar, pohon kecil, dan juga rumput, akan mengurangi temperatur udara dari 35 o C menjadi 29 o C. Jika kita menanam pohon besar dan kecil, namun menggunakan lantai halaman dengan paving, temperatur udara hanya akan menjadi sekitar 30 o C. Lain halnya jika kita tidak menanam apapun, namun menggunakan paving pada halaman rumah, maka temperatur udara akan naik menjadi 40 o C, fenomena ini secara ilmiah disebut albedo.

46 34 Gambar 37 Pengaruh jenis lantai halaman bangunan terhadap temperatur udara di sekitarnya Sumber : DEDE 2010 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1. Berdasarkan pengukuran dan analisis yang dilakukan, kondisi saat ini memiliki kondisi temperatur tertinggi di halaman sebesar 37 o C dan di ruang kelas sebesar 30.5 o C pada pukul Kelembaban di halaman tertinggi sebesar 71.78% pada pukul dan di ruang kelas sebesar 89.11% pada pukul Hasil simulasi pada kondisi awal menunjukkan nilai temperatur pada pukul di ruang kelas sebesar o C, kelembaban udara sebesar 77.35%, dan kecepatan udara sebesar 0.01 m/det. Sedangkan di halaman sebesar 37 o C, kelembaban udara sebesar 61.57%, dan kecepatan udara sebesar 0.01 m/det. Dengan halaman perkerasan nilai temperatur pada pukul di ruang kelas sebesar 30.7 o C, kelembaban udara sebesar 60.31%, dan kecepatan udara sebesar 0.06 m/det, di halaman sebesar o C, kelembaban udara sebesar 61.37%, dan kecepatan udara sebesar 4.26 m/det. Sedangkan dengan halaman tanaman nilai temperatur pada pukul di ruang kelas sebesar o C, kelembaban udara sebesar %, dan kecepatan udara sebesar m/det. Sedangkan di halaman sebesar o C, kelembaban udara sebesar 61.15%, dan kecepatan udara sebesar 0.04 m/det. 3. Nilai temperatur efektif gedung ruangan B1 dengan keadaan sekarang, halaman beton, serta halaman pohon dan rumput masing-masing sebesar 28.5 o C, 28.3 o C, dan 26 o C. Untuk aliran udara dengan keadaan sekarang, halaman beton, serta halaman pohon dan rumput didapatkan rata-rata masing-masing sebesar 0.013, 0.039, dan m/det, dengan keadaan beton yang meiliki kecepatan angin rata-rata terbesar. Laju aliran udara di gedung ruang kelas B1 dengan halaman pohon rumput sebesar 2.37 m 3 /menit/orang sesuai dengan kriteria SNI Dengan halaman tanaman terbukti mampu untuk mengurangi temperatur dan menciptakan keadaan nyaman jika dibandingkan dengan halaman beton maupun keadaan saat ini.

47 35 Saran Saran dari penelitian ini adalah sebaiknya halaman gedung ruang kelas B1 di sisi timur dan barat ditanami pohon yang rindang dengan letak yang benar sehingga mampu menghalangi pancaran panas matahari yang masuk ke dalam kelas. DAFTAR PUSTAKA Arsadda R Solidworks Professional. Bandung : Informatika. Arismunandar W, Saito H Penyegaran Udara. Jakarta : PT Pradnya Paramita. [ASHRAE] American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers. Heating, Ventilating, and Air-Conditioning Application (SI Edition). [ASHRAE] American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers ASHRAE Handbook Fundamentals. Atlanta : ASHRAE Inc. [DEDE] Department of Altertnative Energy Development and Efficiency Energy Efficiency, Standard and Labelling Polocies in Thailand. Karyono,T. H Green Architecture Pengantar Pemahaman Arsitektur Hijau di Indonesia. Jakarta : PT Raja Grafindo Persada. Kusmindari D.C., Marsidi Pengaruh Tingkat Kelembaban Nisbi dan Suhu Ruang Kelas Terhadap Proses Belajar Mengajar. Jurnal Ilmiah Tekno 6 (1) : Lippsmeier G Bangunan Tropis. Jakarta : Erlangga Morgan, Byron J T Elemnts of Simulation. London : The University Press. Oberndorfer et al Green Roofs as Urban Ecosystems : Ecological, Structures, Function, and Services. BioScience Vol. 57 No. 10. Prayogi R Analisis Kenyamanan Termal Penggunaan Material Modern Pada Rumah Baduy Dalam Dengan Tenik Computational Fluid Dynamics. Skripsi. Program Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Priatmojo O. T Analisis Simulasi Pola Sebaran Suhu Efektif pada Rumah tipe 36 Standar dan Kondisi Sekarang Menggunakan Teknik Computational Fluid Dynamics (CFD). Skripsi. Program Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Satwiko P Fisika Bangunan. Yogyakarta : Andi. Sabnis G. M. Green Building with Concrete. Boca Raton : CRC Press Dyah A Pengukuran Temperatur Efektif pada Gedung Biru Universitas Budi Luhur. Jakarta : Universitas Budi Luhur. Setiawati P Pengaruh Ruang Terbuka Hijau Terhadap Iklim Mikro (Studi Kasus Kebun Raya Cibodas, Cianjur). Skripsi. Program Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Some J Evaluating Green Roof Energy Performance. Jurnal ASHRAE. Vol. 48. [SNI] Standar Nasional Indonesia. Tata Cara Perancangan Sistem Ventilasi dan Pengkondisian Pada Bangunan Gedung. Talarosha B Menciptakan Kenyamanan Thermal Dalam Bangunan. Jurnal Sistem Teknik Industri Vol. 6, No. 3

48 36 LAMPIRAN Lampiran 1 Denah gedung kuliah B1

49 Lampiran 2 Data hasil pengukuran kondisi lingkungan Gedung Kuliah B1 Temperatur Ketinggian Indoor ( C) RH Kecepatan pengukuran (m) udara BB BK % (m/det) Jam 10: Depan Tengah Belakang Jam 11: Depan Tengah Belakang Jam 12: Depan Tengah Belakang Jam 13:00 Depan Tengah Belakang

50 38 Indoor jam 14:00 Depan Tengah Belakang Ketinggian Temperatur ( C) RH Kecepatan pengukuran (m) udara BB BK % (m/det) Halaman Jam 10:00 Jam 11:00 Jam 12:00 Jam 13:00 jam 14:00 Ketinggian Suhu ( C) RH Kecepatan Pengukuran Udara (m) BB BK % m/det Radiasi Matahari W/m²

51 39 Lampiran 3 Penampakan model Gedung Kuliah B1 pada Solidworks Isometri Tampak Depan Tampak Samping

52 40 Lampiran 3 Lanjutan

53 Lampiran 4 Hasil simulasi ruang kelas keadaan awal Gedung Kuliah B1 Jam Lokasi Dalam Kelas Ketinggian (m) T Simulasi ( C) T Awal ( C) Eror RH Simulasi RH Eror v simulasi (m/det) Depan Tengah Belakang Rata-rata Jam Lokasi Dalam Kelas T Simulasi ( C) T Awal ( C) RH Simulasi 41 v simulasi (m/det) Ketinggian (m) Eror RH Eror Depan Tengah Belakang Rata-rata Jam Lokasi Dalam Kelas T Simulasi ( C) T Awal ( C) RH Simulasi v simulasi (m/det) Ketinggian (m) Eror RH Eror Belakang Tengah Depan Rata-rata

54 42 Jam Lokasi Dalam Kelas T Simulasi ( C) T Awal ( C) RH Simulasi v simulasi (m/det) Ketinggian (m) Eror RH Eror Depan Tengah Belakang Rata-rata Jam Lokasi Dalam Kelas T Simulasi ( C) T Awal ( C) RH Simulasi v simulasi (m/det) Ketinggian (m) Eror RH Eror Depan Tengah Belakang Rata-rata Eror keseluruhan : 3.8 %

55 Lampiran 5 Hasil simulasi halaman keadaan awal Gedung Kuliah B1 Jam Lokasi di halaman Ketinggian (m) T Simulasi ( C) T Awal ( C) Eror RH Simulasi 43 v simulasi (m/s) RH Eror Timur Barat Selatan Rata-rata Jam Lokasi di halaman Ketinggian (m) T Simulasi ( C) T Awal ( C) Eror RH Simulasi RH Eror v simulasi (m/s) Timur Barat Selatan Rata-rata Jam Lokasi di halaman Ketinggian (m) T Simulasi ( C) T Awal ( C) Eror RH Simulasi RH Eror v simulasi (m/s) Timur Barat Selatan Rata-rata

56 44 Jam T Simulasi ( C) T Awal ( C) RH Simulasi v simulasi (m/s) Lokasi di halaman Ketinggian (m) Eror RH Eror Timur Barat Selatan Rata-rata Jam Lokasi di halaman Ketinggian (m) T Simulasi ( C) T Awal ( C) Eror RH Simulasi RH Eror v simulasi (m/s) Timur Barat Selatan Rata-rata Eror keseluruhan : 1.9%

57 45 Lampiran 6 Data hasil simulasi menggunakan halaman beton dalam ruang Gedung Kuliah B1 Jam 10 Lokasi Dalam Kelas Temperatur ( C) v (m/det) RH Ketinggian (m) Depan Tengah Belakang Rata-rata Jam 11 Lokasi Dalam Kelas Temperatur ( C) v (m/det) RH Ketinggian (m) Depan Tengah Belakang Rata-rata Jam 12 Lokasi Dalam Kelas Temperatur ( C) v (m/det) RH Ketinggian (m) Depan Tengah Belakang Rata-rata

58 46 Jam 13 Lokasi Dalam Kelas Temperatur ( C) v (m/det) RH Ketinggian (m) Depan Tengah Belakang Rata-rata Jam 14 Lokasi Dalam Kelas Temperatur ( C) v (m/det) RH Ketinggian (m) Depan Tengah Belakang Rata-rata

59 47 Lampiran 7 Data hasil simulasi di dalam ruang kelas menggunakan halaman pohon dan rumput dalam ruang Gedung Kuliah B1 Jam 10 Lokasi Dalam Kelas Temperatur ( C) v (m/det) RH Ketinggian (m) Depan Tengah Belakang Rata-rata Jam 11 Lokasi Dalam Kelas Temperatur ( C) v (m/det) RH Ketinggian (m) Depan Tengah Belakang Rata-rata Jam 12 Lokasi Dalam Kelas Temperatur ( C) v (m/det) RH Ketinggian (m) Depan Tengah Belakang Rata-rata

60 48 Jam 13 Lokasi Dalam Kelas Temperatur ( C) v (m/det) RH Ketinggian (m) Depan Tengah Belakang Rata-rata Jam 14 Lokasi Dalam Kelas Temperatur ( C) v (m/det) RH Ketinggian (m) Depan Tengah Belakang Rata-rata

61 49 Lampiran 8 Data hasil simulasi menggunakan halaman pohon dan rumput di lingkungan Pukul Lokasi di Halaman Ketinggian (m) Temperatur ( C) v (m/det) RH Timur Barat Selatan Rata-rata Lokasi di Halaman Ketinggian (m) Temperatur ( C) v (m/det) RH Timur Barat Selatan Rata-rata Lokasi di Halaman Ketinggian (m) Temperatur ( C) v (m/det) RH Timur Barat Selatan Rata-rata

62 50 Pukul Lokasi di Halaman Ketinggian (m) Temperatur ( C) v (m/det) RH Timur Barat Selatan Rata-rata Pukul Lokasi di Halaman Ketinggian (m) Temperatur ( C) v (m/det) RH Timur Barat Selatan Rata-rata

63 51 Lampiran 9 Data hasil simulasi menggunakan halaman beton di lingkungan Jam 10:00 Lokasi di Halaman Ketinggian (m) Suhu ( C) v (m/s) RH Timur Barat Selatan Rata-rata Jam 11:00 Lokasi di Halaman Ketinggian (m) Suhu ( C) v (m/s) RH Timur Barat Selatan Rata-rata Jam 12:00 Lokasi di Halaman Ketinggian (m) Suhu ( C) v (m/s) RH Timur Barat Selatan Rata-rata

64 52 Jam 13:00 Lokasi di Halaman Ketinggian (m) Suhu ( C) v (m/s) RH Timur Barat Selatan Rata-rata Jam 14 Lokasi di Halaman Ketinggian (m) Suhu ( C) v (m/s) RH Timur Barat Selatan Rata-rata Lampiran 10 Hasil temperatur efektif ketiga kondisi simulasi dalam ruang Gedung Kuliah B1 Kondisi simulasi Waktu 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 Keadaan Awal Beton Halaman Pohon dan Rumput

65 Lampiran 11 Hasil simulasi halaman pada ketinggian 0.75 m Gedung Kuliah B1 Temperatur Outdoor ( o C) Kondisi Waktu Keadaan Awal Halaman Beton HalamanTanaman Kelembaban Outdoor Kondisi Waktu Keadaan Awal Halaman Beton HalamanTanaman Aliran Udara Outdoor (m/det) Kondisi Waktu Keadaan Awal Halaman Beton HalamanTanaman

66 54 Lampiran 12 Hasil simulasi ruang kelas pada ketinggian 0.75 m Gedung Kuliah B1 Tabel Temperatur Indoor ( o C) Kondisi Waktu Keadaan Awal Halaman Beton HalamanTanaman Tabel Kelembaban Indoor Kondisi Waktu Keadaan Awal Halaman Beton HalamanTanaman Tabel Aliran Udara Indoor (m/det) Waktu Kondisi Keadaan Awal Halaman Beton HalamanTanaman

67 Lampiran 13 Nomogram temperatur efektif 55

68 56 Lampiran 14 Grafik Psikrometri

69 Lampiran 15 Arah mata angin di halaman pada tanggal 24 Mei 2013 di halaman Waktu Arah Angin 10:00 Timur ke Selatan 11:00 Timur Laut ke Selatan 12:00 Timur Laut ke Barat Daya 13:00 Barat ke Selatan 14:00 Timur Laut ke Selatan 57 Lampiran 16 Arah mata angin gedung ruang kelas B1

70 58 RIWAYAT HIDUP Rahmat Rizani dilahirkan di Kota Palembang pada tanggal 7 September Penulis merupakan anak bungsu dari pasangan Alm. Ir. A. Syamsul Rizal dan Rinny Novianti. Pada tahun 2003, penulis menempuh pendidikan di SMP YSP Pusri Palembang, dan tiga tahun kemudian melanjutkan pendidikan di SMAN 5 Palembang. Pada tahun 2009, penulis melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor dengan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB). Selama menjalani masa studinya, penulis aktif mengikuti berbagai kepanitiaan, diantaranya adalah menjadi anggota divisi acara Jurnalistik Fair IPB ke 4 dan 5 serta SD Ceria di tahun Penulis juga ikut berpartisipasi di Badan Eksekutif Mahasiswa Fateta Kabinet Totalitas Reaksi di tahun Di tahun yang sama, penulis juga berpartisipasi pada kompetisi Spectacular Bridge National Competition yang diselenggarakan oleh Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya. Pada tahun 2012, penulis menjalani praktek lapangan di PT. Nindya Karya (Persero), Tbk. dengan judul laporan Studi Manajemen Waktu dan Pelaksanaan Pekerjaan Pembangunan Perkuatan Dermaga 101, 102, 103, 104, dan 105 Tanjung Priuk.